Научная статья на тему 'Комплектуем среднетоннажный НПЗ. II. Выбор оптимального набора современных процессов нефтепереработки для НПЗ топливного профиля'

Комплектуем среднетоннажный НПЗ. II. Выбор оптимального набора современных процессов нефтепереработки для НПЗ топливного профиля Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

CC BY
78
18
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Аннотация научной статьи по энергетике и рациональному природопользованию, автор научной работы — Курочкин А. К., Курочкин А. В., Набиулин Г. Н.

«Нефтеперерабатывающий завод - это прежде всего объекты систем инженерного обеспечения и общезаводского хозяйства»

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Комплектуем среднетоннажный НПЗ. II. Выбор оптимального набора современных процессов нефтепереработки для НПЗ топливного профиля»

А.К. Курочкин, к.т.н., А.В. Курочкин, к.х.н., г.н. набиулин,

ООО «Научно-производственный центр «Термакат», г. Уфа, Россия

комплектуем среднетоннажный нпз.

ii. выбор оптимального набора современных процессов нефтепереработки для нпз топливного профиля

«Нефтеперерабатывающий завод - это прежде всего объекты систем инженерного обеспечения и общезаводского хозяйства»

Продолжение Удельный вес вспомогательных производств, его внешней и внутренней инженерной инфраструктуры, объектов общезаводского хозяйства (ОЗХ) по их количеству, занимаемой площади, по сумме «хлопот» и расходов зачастую перевешивает технологическую часть НПЗ. Именно эти объекты обеспечивают экономически эффективную, про-мышленно и экологически безопасную эксплуатацию комплекса технологических установок, всю техническую, организационную и хозяйственную деятельность предприятия. Затраты на их создание являются неотъемлемой статьей и составляют иногда большую часть расходов на строительство. Объем этих расходов в значительной мере зависит от квалифицированного выбора места расположения промплощад-ки. Удачное расположение НПЗ в благоприятных климатических и гидрогеологических условиях, оптимизация будущей логистики потоков сырья и продукции, учет экологических, демографических, социальных факторов и пр., уменьшает и затраты на внутризаводские объекты, и минимизирует расходы на внешнюю инфраструктуру: строительство авто- и железных дорог, объектов социальной сферы, подвод электроэнергии и резервирование электрических мощностей, обеспечение водой, отвод сточных вод, газоснабжение, платежи за землю, и т.д. Естественно, объем расходов, связанных с созданием внешней

инфраструктуры НПЗ не поддается даже приблизительной оценке. Другое дело - внутренняя инфраструктура завода. При всем разнообразии специализации и конфигураций технологии НПЗ, качества сырья и ассортимента товарной продукции, имеется общий для всех НПЗ набор вспомогательных объектов, обеспечивающих эксплуатацию основного производства. Всего можно выделить порядка 50 таких объектов, включающих инженерные сети, объекты по производству вспомогательных продуктов и переработке отходов производства, объекты инженерного обеспечения, не производящие продукцию, и др. Представляется полезным их перечислить. Кроме вспомогательных производств это:

• Объекты электроснабжения - две линии ЛЭП 110х35х6 кВ или собственная электростанция (газотурбинная, газопоршневая или дизельная), дизель-электростанция резервного питания, главная понижающая и распределительная подстанция, электропомещения.

• Объекты теплоснабжения - теплофикационная котельная и сети теплофикации, а, если используется пар, то и паровая котельная с узлом подготовки химочищенной воды, сетями пара и сбора конденсата.

• Объекты топливоснабжения - сети жидкого и газообразного топлива.

• Объекты водоснабжения и канализации (водозаборные скважины, система водоподготовки, сети канализации,

насосная станция с резервуарами).

• Объекты обеспечения сжатым воздухом и инертным газом (общезаводская компрессорная с блоком осушки, азотной станцией и буферными емкостями).

• Объекты связи и сигнализации, радиофикации и системы оповещения ГО.

• Объекты обеспечения материалами и реагентами - реагентное хозяйство с парком емкостей и насосной, склад реагентов и катализаторов, материальные склады.

• Склады нефти и нефтепродуктов -сырьевые и товарные парки, станции компаундирования, склады твердых марок промышленных битумов с фасовочной линией.

• Общезаводские насосные - насосные светлых и темных нефтепродуктов, автомобильная и ж/д сливо-налив-ные эстакады с системой разогрева ж/д цистерн и улавливания паров легких фракций.

• Объекты аварийного хозяйства -блок аварийной свечи с подземными аварийными емкостями.

• Объекты противопожарной безопасности - насосная станция пожаротушения с резервуарами, система пе-нотушения, система паротушения (или тушения инертным газом), пожарный водоем, пожарная часть (при необходимости), газоспасательная станция.

• Очистные сооружения (локальные узлы утилизации промышленных от-

Комплексное решение Ваших задач

<9 LOTOS

Появляются новые отрасли, увеличивается количество техники, растут потребности предприятий - Lotos Oil дает Вам необходимую уверенность в удовлетворении новейших требований.

Российская промышленность изменяет свой облик. Появляются самые современные технологии, а вслед за ними - машины и оборудование, требующие широкой гаммы специальных смазочных средств, гарантирующих их долгосрочную эксплуатацию. Lotos Oil - один из лидеров рынка масел и смазочных средств Центральной и Восточной Европы - постоянно расширяет свое предложение новыми специальными продуктами

для промышленности. Это продукты высочайшего качества: моторные, трансмиссионные, гидравлические, трансмиссионно-гвдравлические, турбинные, компрессорные масла, масла для обработки металлов, смазки и др.

Одновременно мы ведем непрерывную работу по расширению ассортимента наших продуктов для удовлетворения абсолютно всех нужд потребителей.

Не рискуй - доверься солидному партнеру. Lotos Oil - Ваш стратегический партнер.

Официальный Дистрибютор: ООО «Транс Ойл»

109004, г. Москва, ул. Николоямская, дом 40/22, строение 4, офис 509 - 510

тел.(495) 915-3146,915-3149, факс (495) 915-3146, e-mail: nemtsev@trans-oil.ru

LOTOS Oil SA.

ul. Elblqska 135,80-718 Gdansk tel. +48 58 308 73 42, fax +48 58 308 84 77, www.lotos.eu

ходов, станция очистки хозфекаль-ных стоков и общезаводские очистные сооружения).

• Объекты общезаводского хозяйства, размещаемые в зданиях (операторные, лаборатория, службы ремонтного хозяйства, гараж-стоянка, административно-бытовой корпус).

• Транспортная инфраструктура и обустройство периметра (автодороги и пожарные проезды, железнодорожное хозяйство,товарно-транспортная проходная, ограждение и освещение периметра).

Расчет стоимости каждого из объектов выполняется на этапе проектирования НПЗ с учетом всех его особенностей. Оценку же величины этих расходов можно получить из статистических данных [1] по ранее изложенной методике [2]. Для статистической оценки расходов на создание ОЗХ имеется две основные возможности:

• по разности стоимости комплектных установок и установок (по терминологии [1]),

• по разности стоимости полнокомплектных НПЗ и набора составляющих его технологических установок. Для определения усредненной разности между комплектными установками, имеющих необходимый набор вспомогательных объектов (фактически - узкоспециализированными НПЗ), и стоимостью отдельных, обособленных технологических установок, воспользуемся данными, [1] по стоимости установок АВТ, каталитического риформинга, каталитического крекинга, гидрокрекинга, гидроочистки, замедленного коксования, изомеризации, алкилирования, производства масел и их селективной очистки, производств серы, ароматических углеводородов и простых эфиров. Этот набор покрывает более 75% типов технологических установок и позволяет оценить зависимость стоимости комплекса вспомогательных объектов НПЗ от его мощности.

На рис.1 в качестве примера приведены данные по объему необходимых инвестиций для создания комплектных

(график 1) и технологических установок (график 2) атмосферно-вакуумной перегонки разной производительности. Разница ординат двух прямых соответствует стоимости комплекса вспомогательных объектов для НПЗ-АВТ. Увеличение интервала между прямыми с уменьшением мощности производства свидетельствует о увеличении доли расходов на вспомогательные объекты, т.е. о значительной доле условно-постоянных расходов в этой величине. В самом деле, независимо от мощности НПЗ, он должен быть укомплектован пожарным хозяйством, очистными сооружениями, котельными, лабораторией, административно-хозяйственными зданиями, стоимость которых или постоянна или незначительно зависит от мощности завода. При уменьшении мощности НПЗ менее 0,5 млн.т в год это приводит к резкому возрастанию доли затрат на ОЗХ в общей стоимости НПЗ ( см. рис.4). Вторая возможность оценки расходов на ОЗХ - это определение разности

Рис.1. Стоимость комплектных (1) и технологических (2) установок АВТ.

Рис.2. Стоимость ОЗХ, вычисленная по разнице стоимости НПЗ 1-го уровня глубины переработки и стоимости обособленных технологических установок АВТ (1) и по разнице стоимости комплектных и технологических установок АВТ (2).

КОМПРЕССОРНОЕ И ХОЛОДИЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

ДЛЯ НЕФТЯНОЙ, ГАЗОВОЙ, ХИМИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Производственная и инжиниринговая компания НАР1 разрабатывает и производит компрессорные агрегаты и установки для потребителей, расположеных в странах Центральной и Восточной Европы, в России и других странах СНГ.

Оборудование НАР1 базируется на компрессорах одной из старейших немецких компаний в области компрессоростроения - компании АЕР^ЕЫ (ЭРЦЕН), которая была основана в 1868 году и специализируется на производстве компрессоров ротационного и винтового типов. Компания НАР1 выпускает компрессорные агрегаты как маслозаполненного типа (для холодильной техники, для сжатия углеводородных газов, и др.), так и для сухого сжатия - для воздуха, газов, в которых примеси масла недопустимы. Маслозаполненные компрессоры могут комплектоваться системой отделения масла с чистотой до 2..3 ррт на выходе.

производственную программу НАР1 входят:

Холодильные винтовые компрессоры и установки с объемной производительностью от 233 до 9937 м3/час при скорости вращения 2950 об/мин. давлением до 20 бар.

Компрессорное оборудование (в т.ч. контейнерного исполнения) для сжатия технологических газов производительностью от 300 до 60000 куб.н.м/час и давлением до 40 бар

Компрессорное оборудование (в т.ч. контейнерного исполнения) для сжатия воздуха и нейтральных газов производительностью от 35 до 10000 куб.н./час и давлением до 40 бар

Ротационные газодувки для транспортировки технологических газов производительностью от 30 до 85000 куб.н.м./час и давлением до 1 бар Ротационные воздуходувки для транспортировки воздуха и нейтральных газов производительностью от 30 до 85000 куб.н.м/час и давлением до 1 бар

В

ООО «ХЛФИ РУС» 119313, Москва. Ленинский Проспект, д 95а,-офис 623-625 Тел.: (495) 936-26-33, 981-15-26, 981-15-27 Факс: (495) 936-26-40 E-mail: sales@hafi-aerzen.rii hi lp://www. hafi.ru

Таблица 1. Расчетные значения удельных капиталовложений $/т в год на строительство вспомогательных объектов нефтеперерабатывающих производств

Процесс

Атмосферно-вакуумная перегонка

между стоимостью НПЗ I-го уровня глубины переработки и стоимостью его составляющих установок. В первую очередь - это установка АВТ. На рис.2 показаны соответствующие графики, которые свидетельствует о значительно большем вкладе неучитываемых влияющих параметров меньшей корреляции определяемой таким образом стоимости объектов ОЗХ и мощности НПЗ. Кроме того, наблюдается систематическая разность между стоимостью объектов ОЗХ, рассчитанной двумя способами в 0,07-0,09 ед. LOG LOG К в области мощностей НПЗ 1-10 млн.т нефти в год. Это, вероятно, является следствием большей средней укомплектованности НПЗ-I процессами дополнительно к установке АВТ. Можно утверждать, что это - комбинация процессов ри-форминга и гидроочистки. Такие НПЗ могут выпускать моторные топлива, соответствующие устаревшим нормам на бензины и дизельные топлива, в количестве, соответствующем фракционно-

Qmin, тыс.т/ год

55

Qmax, тыс.т/ год

10648

Мощность, тыс.т/год (*тыс.нм3/сут)

20 50 100 300 500 1000 3000 6000 12000

580 410 308 200 164 128 83 64 56

JtД-iV *

\

т С да о

__

* / S -J г * *

* Л * *

Ф ■■' +

-эле --

му составу нефти.

На рис.3 сведены все имеющиеся данные по стоимости вспомогательных объектов, вычисленных как разность стоимости комплектных и обособленных нефтезаводских установок различного типа. Несмотря на заметный разброс данных, наблюдается поразительно близкая картина для установок различного типа. Так, практически стоимость вспомогательных объектов разных каталитических процессов имеют графики зависимости от мощности (выделены оттенками зеленого, синего и фиолетовым цветом), совпадающие с прямой общей регрессии (пунктирная линия). Только три производственных процесса имеют стоимость вспомогательных объектов, заметно отличающуюся от средних значений. Это - установки атмосферно-вакуумной ректификации (сиреневый цвет), вспомогательные объекты которых более дешевы во всем интервале производительности. А также производства ароматики

и..„ '»я

£

| ™g

¡¡MM

I

и серы (красный и коричневый цвет), имеющие значительно более дорогие вспомогательные объекты. Отмеченные отклонения согласуются с общеинженерными соображениям. Мощности последних двух производств определяются по выходу продукции, доля которой составляет 10-20% от объема перерабатываемого сырья. Коррекция на 1 ед логарифма в сторону увеличения мощности приводит эти значения к единой тенденции. Понятен и упрощенный состав объектов ОЗХ для комплектных установок АВТ.

Отбросив данные по этим трем типам установок, мы получаем уравнение, описывающее зависимость расходов на вспомогательные объекты от мощности основного производства, позволяющее в первом приближении оценить расходы на создание вспомогательных объектов для отдельных установок, безотносительно к их виду, в зависимости от их мощности по сырью: Log (Log К) = -0,2695 + 0,1794 Log Q (1)

*

L +

%

>t\ * *Т • - * — •

* УБ СЛ. г_ V 4

- *LJ3~ - *

■ ■ * * V :

IMO II

so» tcao

а. тыс.игол

Рис.3. Сводные данные по разности стоимости комплектных технологических нефтезаводских установок

Рис.4. Зависимость величины удельных расходов на создание вспомогательных объектов нефтезаводских производств k от их годовой мощности О

\\ ТЕРРИТОРИЯ НЕФТЕГАЗ \\

№ 9 \\ сентябрь \ 2007

где К - объем капиталовложений для создания вспомогательных объектов, $ млн., Q - мощность производства, тыс.т/год. Это уравнение может быть использовано, на наш взгляд, для оценки расходов на создание вспомогательных объектов для всего НПЗ, в предположении, что коэффициент интеграции вспомогательных объектов равен единице. На рис.4 использованные данные отражены в координатах удельные капвложения - мощность НПЗ и описаны уравнением:

к = 1823 • Q-0,3867, (2)

где к - объем удельных капиталовложений для создания вспомогательных объектов, $/т годовой мощности. Описываемый уравнением (2) интервал производительностей нефтезавод-ских производств составляет три с половиной порядка - от десятков тысяч

до десятков миллионов т в год. Оценка в относительных величинах для средних мощностей 0,5-3,5 млн.т в год дает адекватную с инженерной точки зрения оценку около $100 на годовую тонну мощности.

В табл.1 приведены рассчитанные величины удельных затрат на создание вспомогательных объектов, вычисленные по уравнению 2. Обращает на себя внимание резкое, 2-3-х кратное (относительно средних), увеличение удельных расходов на создание вспомогательных объектов для производств мощностью меньше 200300 тыс.т в год. Меньшая сумма расходов на вспомогательные объекты для производств большой мощности не учитывает расходов на внешнюю инфраструктуру, которые растут с ростом мощности производства. Стандартное

отклонении рассчитанных значении составляет 35$/т, что соответствует 3040%. Уточнение этой величины требует выполнения проектных работ. Другого пути нет.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

(Продолжение следует)

ЛИТЕРАТУРА

Технико-экономические показатели современных нефтеперерабатывающих установок. Перспективные направления переработки нефти на мировом рынке. Отчет-справочник. С.-Пб.: Лен-НИИХИММАШ, 2002. - 225 с. Курочкин А.К.,. Курочкин А.В., Набиу-лин Г.Н. Комплектуем среднетоннаж-ный НПЗ. II. Выбор оптимального набора современных процессов нефтепереработки для НПЗ топливного профиля. Часть 1. России // Территория нефть и газ. 2007

#

Ingersoll Rand КОМПРЕССОРНОЕ ОБОРУДОВАНА

ВИНТОВЫЕ КОМПРЕССОРЫ

ОСОБЕННОСТИ

♦ безмасляные и маслозаполненные;

♦ с частотным приводом;

♦ производительность - от 0,31 до 66,74 м3/мин;

♦ давление - от 0,75 до 13 атм.,

♦ контроллер с системой энергосбережения;

♦ высокая надёжность, расширенная гарантия - до 7 лет;

♦ заправка синтетическим маслом на 8 000 часов;

♦ температурное исполнение - от +2°С до +46°С;

♦ комплексные компрессорные

системы, включающие вШШш'

встроенные осушители и фильтры ИН

ЦЕНТРОБЕЖНЫЕ КОМПРЕССОРЫ CENTAC

ОСОБЕННОСТИ.

> производительность - от 25 до 860 м*/мин;

• давление - от 1,5 до 62 атм.;

> 100%-ный безмасляный воздух;

, русифицированный контроллер; . работа 2 года без остановки; . заправка маслом на 24 000 часов;

• минимальные эксплуатационные расходы;

• более 100 установок - -j-, в России и СНГ

' Ingersoll Rand

www.air-ingersoll-rand.ru

Московское представительство "Ингерсолл Рэнд": Уральское представительство "Ингерсолл Рэнд": Украинское представительство "Ингерсолл Рэнд":

101000, Москва, ул. Мясницкая, 32/1, строение 1 Екатеринбург. Тел./факс: +7 (343) 379 5313 Киев. Тел./факс: +380 (44) 451 5778

Теп.: +7 (495) 933 0321, факс: +7 (495) 785 2126 E-mail: office_ural@eu.irco.com E-mail: office_ukraine@eu.irco.com E-mail: ingerfax@zmail.ru

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.